37 (315)

		Inzolatory •    Izolatory mają dużą rezystancję - nie płynie w nich prąd •    Dobre izolatory: szkło, ceramika, niektóre polimery, drewno
Izolatory/Dielektryki - zastosowania,		• Si02, Al203, Si3N4, SiOxNy.......
metody wytwarzania		•    Półprzewodnik może być izolatorem •    Półizolacyjny lub izolacyjny półprzewodnik nazywany jest półprzewodnikiem samoistnym
		•    Izolatory są najczęściej zbudowane z wielu elementów •    Atomy są ściśle związane ze sobą tak, że ciężko oderwać od nich elektrony (co jest niezbędne do przepływu prądu)

Insulatory, metale i półprzewodniki - struktura energetyczna (0 K)

E

E

E

Pasmo przewodnictwa (puste)

Przerwa

Obszar    wzbroniona

zabroniony _{E >5eV}

Pasmo przewodnictwa

E <5eV

Pasmo

walencyjne

Izolator

Si0₂: E_g = 9 eV

Pasmo

walencyjne

elektron

dziura

Półprzewodnik    Metal

Si: Eg -1.1 eV Gc: E, = 0.75 eV GaAs: E = 1.42 eV

Półprzewodnik samoistny -1000 Qcm Słabo domieszkowany Si > I Qcm Średnio domieszkowany Si (l~.0,01)Qcm Silnie domieszkowany Si 0,01 ftcm Degradacja metaliczna «0,01 Qcm

Izolator elektryczny (dielektryk) - materiał, w- którym bardzo słabo przewidzi prąd elektryczny w rezultacie:

-    małej koncentracji ładunków' swobodnych

-    małej ruchliwości ładunków swobodnych

Oporność właściwa, p, izolatorów jest większa od 10⁶ £2m (dla metali, wynosi 10~⁸ -10^-6 tlm)

Przewodność izolatorów rośnie z temperaturą (w metalu przewodność maleje z temperaturą)

Czysta chemicznie woda jest dobrym izolatorem (rezystywność do 20 M£2/cm)

Parametry izolatora:

• Względna przenikalność elektryczna, e_r, wielkość bezwymiarowa, określająca ile razy przenikalność elektryczna danego ośrodka, s, jest wioisoo oH n»*zenikaIności elektrycznej próżni e₀

e

gdzie:

e₀- przenikalność elektryczna próżni e_r-względna przenikalność ośrodka w próżni E_r = 1

w zmiennym polu elektrycznym względna przenikalność elektryczna zależy od częstotliwości

przenikalnością statyczna - przenikalność w stałym polu elektrycznym

• Napięcie przebicia - napięcie, przy którym następuje przebicie elektryczne izolatora

■ Prąd upływu - jest to prąd powstający podczas przyłożenia napięcia do izolatora